慕课编译原理(习题集)

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1 引论

1.1 什么是编译程序

刚才这种翻译模式属于：
A.编译B.解释C. D.
==正确答案：A ==

1.2 为什么要学习编译原理

1.3 编译过程

可以直接运行的目标代码是：
A.汇编指令代码B.可重新定位指令代码C.绝对指令代码D.
正确答案：C

1.4 编译程序的结构

编译五个阶段的工作和编译前后端建立对应关系正确的是：
A.前端：词法分析，语法分析；后端：中间代码产生，优化，目标代码生成。
B.前端：词法分析，语法分析，中间代码产生；后端：优化，目标代码生成。
C.前端：词法分析，语法分析，中间代码产生，优化；后端：词法分析，目标代码生成。
D.前端：词法分析，语法分析，中间代码产生，优化；后端：优化，目标代码生成。
正确答案：D

1.5 编译程序的生成

1.6 小结

1.7 课后作业

1（15分）（1）什么是编译程序？编译程序有哪些类型？编译程序的结构是怎样的？

​答:1编译程序是把某一种语言程序(称为源语言程序)等价地转换成另一种语言程序(称为目标语言程序)的程序
2编译程序有:1)诊断编译程序(Diagnostic Compiler),2)优化编译程序(Optimizing Compiler),3)交叉编译程序(Cross Compiler),4)可变目标编译涅序(Retargetable Compiler)
3编译程序的结构是1)编译程序总框,2)遍,3)编译前端与后端

2（10分）（2）编译程序和解释程序的区别是什么？

​答:编译程序和解释程序的区别是:
解释程序(解释器),它或者直接解释执行源程序,或者将源程序翻译成某种中间表示形式后再加以执行;
编译程序(编译器),则是将源程序翻译成目标语言程序,然后在计算机上运行目标程序。
两种语言处理程序的根本区别是:在编译方式下，机器上运行的是与源程序等价的目标程序，源程序和编译程序都不再参与目标程序的执行过程,而在解释方式下,解释程序和源程序(或某种等价表示)要参与到程序的运行过程中,运行程序的控制权在解释程序。
解释器翻译源程序时不生成独立的目标程序,而编译器则将源程序翻译成独立的目标程序。

3（15分）（3）学习编译原理的意义是什么？

​答:学习编译原理的意义是
1学习编译程序构造原理,技术
  1)提高对计算机系统总体认识
  2)感悟计算思维
  3)更好地理解"计算”
2更好地理解高级语言
3运用编译原理和方法构造实用工具
  1)用"计算"的眼光看世界
  2)用计算解决实际问题

4（20分）（4）编译中，遍、编译前端与后端的概念？遍和编译阶段有什么区别？

答:1编译中，遍、编译前端与后端的概念是:
遍:所谓"遍",就是对源程序或源程序的中间表示从头到尾扫描一次
编译前端:与源语言有关的部分,如词法分析,语法分析,语义分析与中间代码产生,与机器无关的优化
编译后端:与目标机有关的部分,与目标机有关的优化,目标代码产生2遍和编译阶段的区别是:阶段与遍是不同的概念
1)一遍可以由若干段组成
2)一个阶段也可以分若干遍来完成

5（20分）（5）编译程序的生成有哪些方法？请简单说明之。

答:编译程序的生成的方法有:
1)以机器语言和汇编语言为工具:可以针对具体的机器，充分发挥计算机的系统功能;生成的程序效率高
2)高级语言书写:程序易读,易理解,容易维护,生产的效率高;利用已有的某种语言的编译程序实现另一语言的编译程序
3)自编译方式
4)编译程序自动产生:编译程序一编译程序,编译程序产生器,编译程序书写系统

6（20分）（6）编译原理中用到的计算思维方法有哪些？

​答:编译原理中用到的计算思维方法有:
1)抽象
2)自动化
3)问题分解
4)递归
5)权衡(折衷，Tradeoff)

2 高级程序设计语言概论

2.1 常用的高级程序设计语言

2.2 程序设计语言的定义

**下面哪种说法正确？
A.标识符是语义概念，名字是语法概念
B.标识符是语法概念，名字是语义概念C. D. **
正确答案：B

下面哪些属于程序语言的语义定义？
A.表达式中圆括号必须匹配
B.类的声明必须以class开头
C.关于函数调用时参数传递方法的描述
D.函数体必须用return语句结尾
正确答案：C

2.3 高级程序设计语言的一般特性

P2的代码能够调用P1吗？
A.可以B.不可以C. D.
正确答案：A

下面哪种说法正确？
A.标识符是语义概念，名字是语法概念
B.标识符是语法概念，名字是语义概念C. D.
正确答案：B

下面说法的是错误的是：
A.名字的绑定(binding)是指将标识符与所代表的程序数据或代码进行关联
B.名字的绑定总是发生在编译过程中
C.名字的绑定可以发生在运行过程中D.
正确答案：B

在C语言中，下面选项只具有右值、不具有左值的是：
A.变量B.下标变量C.a + 5D.指针变量P
正确答案：C

2.4 小结

3 高级程序设计语言的语法描述

3.1 上下文无关文法

3.2 文法与语言

3.3 语法树与二义性

3.4 形式语言鸟瞰

3.5 小结

3.6 课后作业

1（20分）令文法G6为： N→D∣ND N→0∣1∣2∣3∣4∣5∣6∣7∣8∣9
（1）G6的语言L（G6） 是什么？
（2）给出句子0127、34和568的最左推导和最右推导

2（10分）写一个文法，使其语言是奇数集，且每个奇数不以0开头。

3（20分）令文法为
E→T∣E+T∣E-T
T→F∣TF∣T/F
F→(E)∣i
（1）给出i+ii、i（i+i）的最左推导和最右推导
（2）给出i+i+i、i+ii的语法树

4（10分）证明下面的文法是二义的：
S→iSeS∣iS∣i

5（40分）给出下面语言的相应文法:

6（10分）附加题：生成语言的文法G是什么？它是chomsky那一型的文法？

4 词法分析1

4.1 词法分析概述

4.1 词法分析器的设计

4.3 小结

5 词法分析2

5.1 词法规则形式化-正规集与正规式

e是什么？
A.字符B.字C.正规式D.
正确答案：B、C

Æ是什么？
A.集合B.字C.正规式D.
正确答案：A、C

a (a ÎS)是什么？
A.字符B.字C.正规式D.
正确答案：A、B、C

5.2 确定有限自动机

图中DFA M识别的L(M) 是什么？
A.L(M)={以aa或bb开头的字}
B.L(M)={含aa或bb的字}
C.L(M)={以aa或bb结尾的字}
D.
正确答案：B

哪个DFA识别{e} ？
A.双圈q0
B.单圈q0
C. D.
正确答案：A

5.3 非确定有限自动机

图中NFA M1识别的L(M1) 是什么？
A.L(M1)={以aa或bb开头的字}
B.L(M1)={含aa或bb的字}
C.L(M1)={以aa或bb结尾的字}
D.
正确答案：B

图中NFA M2识别的L(M2) 是什么？
A.L(M2)={abn | n³1}
B.L(M2)={anbn | n³1}
C.L(M2)={ambn | m，n³1}
D.
正确答案：C

5.4 小结

5.5 词法分析作业1

1（30分）证明3.3.1中，关系交换律、结合律等五个关系
1、U | V=V | U
2、U | （V | W）=（U | V） |W
3、U（VW）=（UV）W
4、U（V | W）=UV | UW
5、U=U =U
参考答案:

2（10分）令A、B和C是任意正规式，证明一下关系成立：1、A∣A=A
参考答案:

3（10分）令A、B和C是任意正规式，证明一下关系成立：(A*)= A
参考答案:

4（15分）令A、B和C是任意正规式，证明一下关系成立： A*=ε∣A A*
参考答案:

5（15分）令A、B和C是任意正规式，证明一下关系成立：(AB)A=A(BA)
参考答案:

6（5分）给出下面正规式表达式：以01结尾的二进制数串
参考答案:

(0|1)*01

7（5分）给出下面正规式表达式：能被5整除的十进制整数；
参考答案:

(1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*(0|5)|0|5

8（5分）给出下面正规式表达式：包含奇数个1或奇数个0的二进制数串；
参考答案:

0*1(0|10*1)*|1*0(0|10*1)*

9（5分）给出下面正规式表达式：不包含字串abb的由a和b组成的符号串的全体
参考答案:

b*(a*|(ba)*)*

6 词法分析3

6.1 有限自动机的等价性

两个状态s和t是可区分的，是指：
A.对于任意字a，要么s读出a停止于终态而t读出a停止于非终态，要么t读出a停止于终态而s读出a停止于非终态
B.存在一个字a，要么s读出a停止于终态而t读出a停止于非终态，要么t读出a停止于终态而s读出a停止于非终态
C. D.
正确答案：B

按照上述原则对DFA的状态集合S进行第一次划分，正确的分法是：
A.初态和非初态
B.终态和非终态
C.初态、终态、其他状态D.
正确答案：B

6.2 正规式与有限自动机的等价性

6.3 词法分析程序自动生成

6.4 词法分析作业2

1（15分）构造下列正规式相应的DFA
1（0∣1）*101
正确答案:

2（20分）对下面情况给出DFA及正规表达式：
{0,1}上的含有子串010的所有串；
正确答案:
对于最后H步是5,1,6,Y,有小伙伴私信应为5,1,2,6,Y,添加H-F的路径

3（20分）一个人带着狼、山羊和白菜在一条河的左岸。有一条船，大小正好能装下这个人和其它三件东西中的一件。人和他的随行物都要到河的右岸。人每次只能将一件东西摆渡过河。但若人将狼和羊留在同一岸而无人照顾的话，狼将把羊吃掉。类似地，若羊和白菜留下来无人照看，羊将会吃掉白菜。请问是否有可能摆渡过河去，使得羊和白菜都不被吃掉？如果可能，请用有限自动机写出渡河的方法。
正确答案:

4（20分）将图将下图确定化和最少化。

正确答案:

5（20分）将下图确定化和最少化。

正确答案:

7 语法分析-自上而下分析1

7.1 自上而下分析的基本问题

7.2 LL(1)文法-消除文法的左递归

7.3 LL(1)文法-消除回溯

7.4 FIRST和FOLLOW集合的构造

7.5 小结

8 语法分析-自上而下分析2

8.1 构造递归下降分析器

E’实现了吗 ?
A.实现了B.没实现C. D.
正确答案：A

E’不考虑Follow集合有问题吗 ？
A.有问题B.没有问题C. D.
正确答案：B

8.2 扩充的巴科斯范式和语法图

8.3 JavaCC简介

8.4 小结

8.5 课后作业

1（50分）
1、考虑下面文法G1：S→a∣ᴧ∣（T）T→T，S∣S
（1）消去G1的左递归
（2）给出所有非终结符的FIRST（）和FOLLOW（）集合。
（3）对每个非终结符，写出不带回溯的递归子程序。
（4）经改写后的文法是否是LL(1)的？给出它的预测分析表。
参考答案:

2（30分）对下面的文法：
Expr→—Expr
Expr→（Expr）∣Var ExprTail
ExprTail→—Expr∣Ɛ
Var→id VarTail
VarTail→（Expr）∣Ɛ
（1）构造LL（1）分析表（要求给出所有非终结符的FIRST（）和FOLLOW（）集合）
（2）给出句子id——id（id）的分析过程
参考答案:

3（10分）下面文法，是否是LL（1）的，说明理由。
S→ABBA
A→a∣Ɛ
B→b∣Ɛ
参考答案:

4（10分）下面文法，是否是LL（1）的，说明理由。
S→Abc
A→a∣Ɛ
B→b∣Ɛ
参考答案:

9 语法分析-自上而下分析3

9.1 预测分析程序

9.2 预测分析表的构造

9.3 小结

10 语法分析-自下而上分析1

10.1 自下而上分析

10.2 短语与直接短语

你认为什么是可归约串?
A.连续出现的单词序列B.短语C. D.
正确答案：B

10.3 分析过程描述

10.4 算符优先文法

10.5 构造优先关系表

10.6 算符优先分析算法

对于文法的句子来说，它的算符优先分析的结果就是语法树。
A.正确B.错误C. D.
正确答案：B

10.7 小结

10.8 课后作业

1( 20分 )令文法G1为

E→E+T∣T
T→T*F∣F
F→（F）∣i

证明E+T*F是它的一个句型，指出这个句型所有的短语，直接短语和句柄。(给出语法树)
参考答案:

2( 40分 )考虑下面的表格结构文法G2：
S→a|Λ|（T）
T→T，S|S
（1）给出(a,(a,a))的最左和最右推导
（2）指出（（（a，a），Λ，（a）），a）的规范规约及每一步的句柄。（3）根据这个规范规约，给出“移进——规约”的过程，并给出它的语法树自下而上的构造过程。
正确答案:

3( 40分 )考虑下面的表格结构文法G2：
S→a|Λ|（T）
T→T，S|S
（1）计算文法的FIRSTVT和LASTVT集合
（2）G2是算符优先文法吗？
（3）给出输入串(a,(a,a))的算符优先分析过程
（4）给出分析树和语法树，他们有什么区别？
正确答案:

11 语法分析-自下而上分析2

11.1 句柄和规范归约

对照句子的语法树，判断改句子的句柄是：

A.i_{1}B.i_{2}C.i_{3}D.
正确答案：A

11.2 LR分析法

11.3 小结

13 语法分析-自下而上分析4

13.1 SLR(1)分析法

13.2 LR(1)分析法

13.3 分析器产生工具

13.4 小结

14 属性文法和语法制导翻译1

14.1 属性文法

考虑非终结符A，B和C，其中，A有一个继承属性a和一个综合属性b，B有综合属性c，C有继承属性d。产生式A→BC不可能有规则是：
A.C.d:=B.c+1
B.A.b:=B.c+C.d
C.B.c := A.aD.
正确答案：C

14.2 属性计算

15 属性文法和语法制导翻译2

15.1 S-属性文法

15.2 L-属性文法

某属性文法包含下面的定义，该文法是L-属性文法吗？
产 生 式 语 义 规 则
A→LM L.i := g(A.i)
M.i :=m(L.s)
A→QR R.i := r(A.i)
Q.i :=q(R.s)
A.s :=f(Q.s)
A.是B.否C. D.
正确答案：B

15.3 翻译模式

15.4 递归下降翻译器的设计

15.5 小结

16 语义分析和中间代码生成1

16.1 中间语言

16.2 常见的中间语言形式

中缀表达式a+b+c的翻译成后缀式是：
A.ab+c+
B.a+bc+
C.abc++
D.abc+
正确答案:A

16.3 小结

17 语义分析和中间代码生成2

17.1 赋值语句的翻译

17.2 数组元素引用的翻译

17.3 类型转换

17.4 小结

18 语义分析和中间代码生成3

18.1 布尔表达式及其计算

18.2 按数值表示法翻译布尔表达式

18.3 待优化翻译布尔表达式

照本节所讲的一遍扫描的翻译模式工作，当一个布尔表达式规约分析翻译完成时，该布尔表达式生成的所有四元式都是完整的，没有需要回填的四元式。
A.B.
正确答案:错

18.4 小结

19 语义分析和中间代码生成4

19.1 常用的控制语句

19.2 控制语句的属性文法

19.3 控制语句的属性计算

19.4 一遍扫描翻译控制语句

19.5 一遍扫描翻译控制语句示例

19.6 小结

23 优化1

23.1 优化概述

23.2 局部优化-基本块划分

23.3 局部优化-基本块优化

下面图中哪个是有向无环图(DAG)？
A.

B.

C.
D.
B